À Las Vegas, un groupe d'experts scientifiques de la police recueille des indices sur les scènes de crime pour résoudre des enquêtes complexes. Un temps conduite par Gil Grissom, un entomologiste qui garde toujours son sang-froid, l'équipe enchaîne les affaires délicates : meurtres sanglants, viols, disparitions, leur taux d'efficacité est impressionnant. D.B. Russell, qui prend la suite des opérations après le départ de Gil Grissom et l'intérim de Raymond Langston, tente de maintenir la réputation d'excellence du service.
Grissom et Catherine enquêtent sur le meurtre d'un couple fortuné, dont les cadavres ont été retrouvés à l'arrière de leur luxueuse villa de Las Vegas. Compte tenu des circonstances, Grissom sait qu'il navigue en terrain miné. Sur une affaire aussi sensible, il n'aura pas le droit à l'erreur. Or, les indices sont minces. Il note simplement que la maison était à vendre. Pendant ce temps, Sara travaille sur une affaire sordide et peu ordinaire. Un homme a été retrouvé éviscéré sur un terrain de football. Les premiers éléments de l'enquête semblent indiquer que le meurtrier aurait mangé les organes de sa victime. Est-ce l'oeuvre d'un tueur en série ?